劉習(xí)格
摘? ? 要:建筑設(shè)計(jì)是建筑抗震設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面, 建筑設(shè)計(jì)與建筑抗震設(shè)計(jì)有著密切的關(guān)系。一個(gè)優(yōu)良的建筑抗震設(shè)計(jì), 必須是在建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互配合協(xié)作共同考慮抗震的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上完成。為此, 要充分重視建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的重要性,在建筑抗震設(shè)計(jì)中更好地發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)應(yīng)有的作用。本文就建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的作用作了進(jìn)一步的探討,以供大家參考借鑒。
關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計(jì);建筑抗震設(shè)計(jì);作用
1? 引言
建筑工程的抗震性能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)之間存在密切的聯(lián)系。在建筑設(shè)計(jì)的階段考慮到抗震因素以及提供相應(yīng)的條件才能夠?yàn)榻ㄖ笃谶M(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的初期應(yīng)該充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計(jì),以便結(jié)構(gòu)工程師針對(duì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)合理的布置,切實(shí)提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能與承載能力。
2? 建筑抗震設(shè)計(jì)融入建筑設(shè)計(jì)的作用
如果沒(méi)有相應(yīng)的建筑設(shè)計(jì),抗震設(shè)計(jì)自然也就無(wú)法施工。建筑設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)完成后初步確定設(shè)計(jì)方案使不能對(duì)原有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行大幅度的變動(dòng),當(dāng)然建筑工程中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),都會(huì)依照相應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)而確定的。如果初步擬定的設(shè)計(jì)方案經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)已經(jīng)達(dá)到了相應(yīng)建筑抗震設(shè)計(jì)的要求,那么建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師就可以對(duì)建筑進(jìn)行合理的、適用的、科學(xué)的布局,不僅僅使建筑的質(zhì)量有很大的提升,同時(shí)在建筑的抗震性能方面也有很大促進(jìn)作用。如果建筑設(shè)計(jì)師再設(shè)計(jì)時(shí)不考慮建筑的抗震性,或是存在一定的遺漏,最終會(huì)使得建筑在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)很多的問(wèn)題難以解決,同樣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師也不能對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布局,導(dǎo)致一系列不良現(xiàn)象的產(chǎn)生。明確建筑設(shè)計(jì)對(duì)于抗震設(shè)計(jì)的積極作用,相輔相融,從而保證建筑的抗震性能達(dá)到完美標(biāo)準(zhǔn)
3? 基于建筑抗震設(shè)計(jì)的建筑設(shè)計(jì)措施
3.1? 注重建筑構(gòu)件與連接點(diǎn)處質(zhì)量
在建筑工程設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中建筑構(gòu)件的合理配置以及連接點(diǎn)處的質(zhì)量與建筑施工安全質(zhì)量存在直接的聯(lián)系。并且在新型建筑材料問(wèn)世的同時(shí)建筑物的外部設(shè)計(jì)大都匯采用新型建筑材料,例如大理石、瓷磚等。而建筑室內(nèi)裝飾也會(huì)使用到吊頂?shù)燃夹g(shù)。這些室內(nèi)以及立面裝飾本身存在抗震性能的問(wèn)題,并且其與建筑主體的牢固連接也是抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。近幾年有部分國(guó)外高層建筑在發(fā)生地震時(shí)下起了“玻璃雨”,建筑的玻璃幕墻由于地震導(dǎo)致破損。這是由于當(dāng)前所使用的玻璃幕墻還無(wú)法適應(yīng)地震中產(chǎn)生變形和扭轉(zhuǎn)。因此建筑如要采用玻璃幕墻則必須保證玻璃幕墻的強(qiáng)度與變形能力。在其與建筑主體連接處要設(shè)計(jì)為能夠在水平向?qū)崿F(xiàn)變位能力的構(gòu)造,從而在地震時(shí)玻璃幕墻能夠與建筑物地震變形脫離,減少玻璃幕墻的損壞。另外,在建筑設(shè)計(jì)中內(nèi)隔墻、玻璃隔斷等結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)中也要充分考慮其與建筑主體連接點(diǎn)的牢固性,保證其抗震性能。
3.2? 關(guān)注建筑頂部抗震
在高層或超高層的建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,建筑的頂部抗震設(shè)計(jì)是十分關(guān)鍵的。當(dāng)前高層或超高層建筑的屋頂普遍存在過(guò)高和過(guò)重的問(wèn)題。屋頂過(guò)高或過(guò)重會(huì)導(dǎo)致建筑變形加重,進(jìn)而強(qiáng)化了地震的破壞作用。對(duì)于屋頂建筑以及下層建筑物的安全性能有著極大的負(fù)面影響。如建筑的屋頂與下層建筑的重心沒(méi)有位于同一條直線上,那么建筑屋頂?shù)目箓?cè)力墻也會(huì)與下層建筑的抗側(cè)力墻出現(xiàn)分離,當(dāng)?shù)卣鸪霈F(xiàn)時(shí)則會(huì)加劇損壞。因此在高層或超高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)該使用新型高強(qiáng)度輕質(zhì)的建筑材料,盡可能保證屋頂?shù)闹匦呐c下層建筑的重心位于通一條直線。當(dāng)建筑屋頂?shù)妮^高時(shí)要保證其抗震定性,緩解地震帶來(lái)的變形作用。
3.3? 注意建筑平面布置
在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中,建筑的平面布置起著主要作用,在建筑平面布置上可以直接看出建筑的使用要求和使用功能,可以很清楚的看見(jiàn)柱子與柱子之間的距離、內(nèi)墻的布置、空間活動(dòng)面積的大小、通道和樓梯的位置、電梯井的布置、房間的數(shù)量和布置等,通常每層建筑的使用功能都不同,所以每層的建筑平面布置也不一樣,主要有以下幾處需要注意,外圍填充墻、內(nèi)隔墻、有相應(yīng)強(qiáng)度和剛度的非承重內(nèi)隔墻,需要把各個(gè)之間的協(xié)調(diào)性做好。為了避免在地震中發(fā)生建筑物的扭轉(zhuǎn)地震反應(yīng),平面布置也要把墻體和柱子之間的協(xié)調(diào)性處理好,做到對(duì)稱設(shè)計(jì),有利于減少地震扭轉(zhuǎn)反應(yīng),在設(shè)計(jì)電梯井筒的位置時(shí),要注意協(xié)調(diào),因?yàn)殡娞菥彩莿偠忍貏e強(qiáng)的,它有很大的抗側(cè)力強(qiáng)度,在地震中,它會(huì)吸引地震的大部分。以前有的案例顯示,某建筑物把電梯井筒設(shè)計(jì)在平面的一側(cè)或者一個(gè)角落,地震時(shí),電梯井筒附近時(shí)震害最嚴(yán)重的。平面布置墻體時(shí),不能過(guò)于不對(duì)稱,墻體主要分布在一側(cè),與另一側(cè)分布差距懸殊,這樣就造成了剛度分布不均,而且質(zhì)量明顯偏心,結(jié)構(gòu)在受力和變形方面很不協(xié)調(diào),就容易出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)。舉例說(shuō)明,現(xiàn)在有很多臨街的商鋪,在一側(cè)通常不設(shè)墻體,墻體主要分布在對(duì)立面,這樣的設(shè)計(jì),就是結(jié)構(gòu)受力不均,質(zhì)量也偏心,剛度分布不均,很容易引起扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)。還有一點(diǎn)需要注意的,平面布置墻體時(shí),有一些把內(nèi)隔墻不做對(duì)齊設(shè)計(jì),或者中斷,這樣設(shè)計(jì),影響了地震力的傳遞,會(huì)造成局部嚴(yán)重震害,同樣不利于抗震。可以看出,建筑平面布置設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中起著非常重要的作用,要想?yún)f(xié)調(diào)好它們二者的關(guān)系,在平面布置設(shè)計(jì)時(shí),盡可能的使剛度分布均勻,質(zhì)量對(duì)稱,防止剛度突變,避免扭轉(zhuǎn)效應(yīng),并且要注意設(shè)計(jì)好抗側(cè)力構(gòu)件的布置,協(xié)調(diào)好建筑的使用功能和抗震性能之間的關(guān)系。
3.4? 注意建筑豎向布置
在建筑高度結(jié)構(gòu)上剛度和質(zhì)量分布問(wèn)題,就是我們要探討的建筑豎向布置,主要運(yùn)用在單層或者多層建筑,因?yàn)槊繉拥氖褂玫墓δ芏疾灰粯?,所以很容易在上下樓層之間出現(xiàn)剛度和質(zhì)量的分布不均勻,容易形成扭轉(zhuǎn)效應(yīng),比如說(shuō),底層或者下面幾層是用來(lái)做商場(chǎng),那么通常都是大柱距,大空間,上層如果是公寓的話,通常墻體設(shè)計(jì)較多,柱少,有的樓層還會(huì)設(shè)有大空間的會(huì)議廳、展廳、報(bào)告廳等等,這樣就形成了建筑豎向上的剛度質(zhì)量嚴(yán)重分布不均勻,特別明顯的表現(xiàn)出來(lái)的是,相鄰兩樓層的剛度質(zhì)量分布如果相差過(guò)大,就很容易引起剛度突變,形成扭轉(zhuǎn)效應(yīng),特別是有的樓層剛度太差,對(duì)抗震性影響很大,會(huì)出現(xiàn)剛度突變,結(jié)構(gòu)變形等嚴(yán)重問(wèn)題,成為整個(gè)建筑的薄弱層,影響整體,需要特別注意。在實(shí)際當(dāng)中,很多建筑都出現(xiàn)了上下層墻體不對(duì)齊,柱子不對(duì)齊,上層有柱子,下層沒(méi)柱子,墻體不連續(xù),不到底,上層墻體多,下層墻體少等現(xiàn)象,這些都會(huì)影響地震力的傳遞。還有剪力墻對(duì)于抗震很重要,最好能把剪力墻設(shè)計(jì)的到底,如果中斷,或者剪力墻分布嚴(yán)重不均勻,或者設(shè)計(jì)的太少,都不利于抗震,會(huì)給整個(gè)建筑造成地震作用分布不均勻,甚至造成扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)。一定要重視豎向布置,很多案例都告訴我們,建筑物的豎向剛度相差過(guò)大,會(huì)造成嚴(yán)重的后果,對(duì)建筑物造成很大的損壞,甚至整層塌陷。在1995年的日本阪神大地震中,有很多棟鋼筋混凝土高層建筑,發(fā)生了中間樓層的整體坐落,倒塌破壞。告誡我們,盡可能的把剪力墻設(shè)計(jì)的貫通建筑到底部,不要中斷,要分布均勻,把每層的剛度設(shè)計(jì)好,避免造成扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)。
4? 結(jié)束語(yǔ)
總之,建筑設(shè)計(jì)對(duì)于建筑抗震設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是重要的前提和基礎(chǔ),其與建筑工程抗震設(shè)計(jì)有著密不可分的聯(lián)系。因此在建筑工程設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中應(yīng)該重視建筑設(shè)計(jì)的價(jià)值,以便更加充分的發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)的積極作用。
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